Телеметрическая сейсморазведочная станция с цифровым выходом Советский патент 1983 года по МПК G01V1/16 G01V1/20 

2. Стсшция по П.1, о тли ч аю щ а я с я тем, что усилитель контура МАРУ выполнен одноступенчатым и непосредственно соединен с компаратором.

3. Станция по п.1, отличающаяся тем, что усиление контура МАРУ выбирае,тся равным основанию системы кодирования в четной степени, а отношение пределов калибровкиравным произведению усиления контура

на удельный вес калибровочного разряда ..

4. Станция по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что эталонный источник выполнен, например, в виде стабилизатора тока, цепь его модуляции - в виде коммутирующего резистивного шунта, а цепь включения фиксатора подключена к установочному выходу генератора управляющих импульсов.

1. ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СЕЙСМО-РАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ С ЦИФРОВЫМ ВЫХОДОМ , содержащая последовательно соединенные входной блок, контур мгновенной автоматической регулировки усиления (МАРУ) на основе усилителя, однонаправленного коммутатора и компаратора/ фиксатор уровня, преобразо ватель аналог-код преимущественно с поразрядным уравновешиванием, содержащий нуль-орган, обратный преобразо ватель , эталонный источник и отсчетный регистр, снабженная также дешифратором, одноразрядном счетчиком, клапаном его входа, генератором пульсов управления, установочный выход которого соединен с соотвётст-/-4 : вующиют входами счетчика и отсчетного регистра, регистратором преимущественно дистанционного типа, вход которого соединен через приемное устройство с выходами отсчетного регистра, счетчика и контура МАРУ, о тличающаяся тем, что, с целью расширения динамического диапазона при низковольтном питании, в нее введен контур ступенчатой мгновенной калибровки (СМАК) преобразователя аналог-код, цепь управления кгшибровочным разрядом преобразователя, а компаратор снабисен регистром хранения его текущего и упрежденного состояний, при этом выходы его первой ячейки соединены с управляющими входами ig коммутатора и входами второй ячейки, а записывакнцие входы ячеек .соединены с соответствующими выходами генератора, связь контура ПАРУ с контуром СМАК выполнена через дешифратор, подключенный входами к выходам регистра хранения и генератора,певым выходом к блокировочному входу фиксатора, а взаимно дополнительными вторым и третьим выходами соответственно к точке объединения второго входа клапана с цепью управления калибровочным разрядом преобразователя и к единичному установочному входу счетчика

Изобретение относится к устройствам длясейсмической разведки и предназначено для использования в акустическом канале преимущественно телеметрических систем сейсморазведки и сейсмоакустики, а также в сейсмрразведочной аппаратуре широкого применения.

Известны сейсмические станции с цифровым накоплением, содержащие пос ледовательноё соединение входного блока, основного усилителя, квантователя, преобразователи аналог-код и накопителя и снабженные для расширения динамического диапазона системой бинарной регулировки усиления 1

Известна также сейсморазведочная станция с цифровой записью, содержащая последовательное соединение входного блока, контура мгновенной азатоматической регулировки усиления (MAPyj , фиксатора, преобразователя аналог-код преимущественно с поразрядным уравновешиванием, приемного устройства, регистратора, снабженная генератором управляющих импульсов, Отличительной особенностью прототипа является структурное построение контура МАРУ, содержащего многоступенчатый усилитель, однонаправленный коммутатор его выходов и регулирующую цепь между выходом и управляющими входами кслшутатора, выполненную в виде последовательного соединения компаратора,-счетчика с клапаном на его входе, дешифратора в виде набора схем совйадения. Выходы ячеек счетчика совместно с кодовьпл выходом преобразователя соединены с входами приемного устройства и изображают с крутизной 6ДБ/.6ИТ кодированный сейсмосигнал с динамическим диапазоно м

о 2оё м-КмАр,К

где М - разрядной сетки

мантиссы) преобразователя;

К

- коэффициент усиления осMlkPyновного контура.

причем разрешающая способность станции изменяется обратно пропорционально подобранному регулируквдей цепью усилению этого контура 2 .

Расширение динамического диапазона особенно необходимо для телеметрических сейсморазведочных станций, пространственно удаленных от регистрирующего центра и оператора и исключающих участие последнего в подстройке станции по параметрам сейсмосигнала. Однако требование энергетичёской экономичности телеметрических Ьейсмостанций при дистанционном (про водном) или автономном (батарейном, аккумуляторном питании заставляет использовать низковольтные источники и схемы, что приводит для известных сейсмостанций к ограничению U по 6дБ на каждое двукратное уменьшение питающего напряжения. Это явление обусловлено прямо пропорциональной зависимостью определяющих величин

W UHlbU,MfcPV Uj.KBx от выходного напряжения насыи нияД/я электронных узлов, на 0,7-1,5 В мень шего, чем напряжение питания, и обратно пропорциональной зависимостью

; от принятых постоянных; шага квантования йО преобразователя по входному сигналу, приведенного к входу станции шумового напряжения Uу и уси.ления входного блока К.

Цель изобретения - раоиирение дина№1ческого диапазона при низковольтном питании.

. Поставленная цель достигается тем что в известное устройство в пополнение к основному контуру МАРУ, где усилитель выполнен преимущественно одноступенчатым и непосредственно соединен с компаратором, снабженным регистром хранения его текущещй и упрежденного -состояний, выходы пер|вой ячейки когод ого соединены суправля ющими входами коммутаторам входами втоj)Oft,a записывающие входы ячеек - с соот ветствующими входами генератора, введен контур ступенчатой мгновенной автоматической калибровки (СМАК) преобразователя ангшог-код, замыкающий выход его нуль-органа через клапан и счетчик с цепью модуляции эталонного источника связь основного и дополнительного, контуров выполнена через дешифратор, подключенный своим входами к выходам регистра хранения и генератора, первым выходом к блоки ровочному входу фиксатора, а взаимно дополнительными вторым и третьим выходами соответственно.к точке объединения второго входа клапана с цепью управления разрядом преобразователя, выбранного в качестве калибровочного , и к единичному установочному входу счетчика. Усилитель контура МАРУ выполнен одноступенчатым и непосредственно соединен с ксмпаратором. При этом усиление основного контура выбирается равным основанию кодирования в четной степени, а отношение пределов калибровки - равным произведению усиления основного контура на удельный вес калибровочного i разряда. Эталонный источник выполнен в виде стабилизатора тока , цепь ercJ модуляции - в виде коммутирующего резистивного шунта, а цепь включения фиксатора подключена к установочному выходу генератора управляюгцих импуль сов . На чертеже изображена структурная схема сейсморазведочной станции. Станция содержит входной блок 1, обычно включающий в себя сейсмоприемники, фильтры, предусилители имуль типлексор, основной контур МАРУ 2, фиксатор 3 напряжения, преобразователь 4 аналог-код преимущественно с поразрядным уравновешиванием, приемное устройство 5,в качестве которого может быть использовано буферное, запоминающее,устройство, канал связи или узел уплотнения, регистра тор 6 преимущественно дистанционнЬго типа и генератор 7 управляюсдих импульсов. Для более полного сравнительного сопоставления с прототипом на чертеже рассматривается структурное построение станции на четыре поддиапазона. В зтом случаеKOHTyii: МАРУ 2 содержит одноступенчатый усилитель 8, однонаправленный коммута тор 9, сигнальные входы ключей 9-2 -которого соответственно подключе ны к выходам усилителя 8 с единичным и полным усилением, выбираемым обычно равным основанию системы кодиро вания в четной степени, например 2/ где tn О - целое число, а также компаратор 10. В дополнение к основному контуру 2 введен контур СМАК, регулирующая цепь которого выполнена на одноразрядном счетчике 11 с клапаном 12 на входе. Эта цепь управляется через дертфратор 13 от регулирующей цепи контура МАРУ, подключенной между выходом усилителя 8 и управляющими входами ключей 9-1, 9-2 и выполненной на последовательном соединении компаратора 10 и регистра 14 хранения его текущего и упрежденного состояний, выходы первой ячейки 14-1 которого соединены с управляющими входами ключей 9-1 и 9-2 коммутатора и входами второй ячейки 14-2 а записывающие входы 15-1 и 15-2 ячеек - с соответствующими выхоДс1МН генератора 7. Дешифратор 13 использует потенциальные выходы устройства 14 и импульсные выходы генератора (запускающий 16 и калибровочный 17) и имеет три импульсных выхода 18-20, из которых 19 и 20 являются логически взаимно допоЛ нительными (импульсы на них либо полностью отсутствуют в течение цикла преобразования, либо при появлении импульса на одном выходе отсутствуют на другом), а выход 18 подключен к блокировочному входу 21 фиксатора 3. Структура преобразователя 4 включает в себя нуль-орган 22, обратный преобразователь 23, эталонный источник 24 и отсчетный регистр 25. Первый вход клапана 12 подключен к выходу нуль-органа 22, второй вход - к выходу 19 дешифратора, выход счетчика 11 - к дополнительной цепи 26 модуляции эталонного источника 24, который выполнен, например, по схеме стабилизатора тока, а-цепь 26 - как коммутируняций резистивНый шунт. Выход 20 подай на единичный установочный вход счетчика 11, а выход 19 дополнительно соединен, например, через дизъюнктор 27 с цепью.управления разряда в преобразователе 4, выбранном в качестве калибровочного. Установочный выход 28 генератора 7 подан ра записывающий диод 15-1 первой ячейки регистра 14, на нулевой установочный вход счетчика 11, установочный вход регистра 25 и цепь 29 включения фиксатора. Цепи учета знака сейсмосигнёша, как инвариантные к предлагаемой структуре станции, не показаны. Станция работает следующим образом. Генератор 7 формирует в течение рабочего цикла три импульса: первым следует установочный 28, за ним калибровочный 17, затем запускающий 16, Установочный импульс фиксирует в ячейку 14-1 текущее состояние компаратора 10 и тем самым устанавливает одно из двух возможных состояний усиления МАРУ (1 или 2) . Одноврег.